《生活化学》第四讲 清洁品化学

清洁化学 Detersive Chemistry 日常生活中的污垢 清洁理论 清洁剂的组成和用途

清 洁 化 学 Detersive Chemistry l 日常生活中的污垢 l 清洁理论 l 清洁剂的组成和用途

1日常生活中的污垢 污垢是指吸附于物体的表面、内部,可以改变清洁 表面外观及质感、特性的物质。其中衣物外观是指沾染 在衣、帽、被褥、巾类等纤维上的外观,这类外观随着 穿用人的性别、年龄、穿用部位以及穿用人所处的环境 不同而有很大的差异。 但根据它们的组成和聚集状态的不同,可大体将其 分为油性污垢,固体污垢和特殊污垢3类

1 日常生活中的污垢 污垢是指吸附于物体的表面、内部，可以改变清洁 表面外观及质感、特性的物质。其中衣物外观是指沾染 在衣、帽、被褥、巾类等纤维上的外观，这类外观随着 穿用人的性别、年龄、穿用部位以及穿用人所处的环境 不同而有很大的差异。 但根据它们的组成和聚集状态的不同, 可大体将其 分为油性污垢, 固体污垢和特殊污垢3类

1.1油性污垢 油性污垢是纤维织物的主要污垢成分,这类污垢大 都是油溶性的液体或半固体,包括动植物油脂、脂肪酸、 脂肪醇、矿物油及其氧化物。来自人体的污垢主要是皮 脂系污垢,其次是皮肤脱落的蛋白质系污垢以及皮肤老 化物,汗腺分泌物等

1.1 油性污垢 油性污垢是纤维织物的主要污垢成分，这类污垢大 都是油溶性的液体或半固体，包括动植物油脂、脂肪酸、 脂肪醇、矿物油及其氧化物。来自人体的污垢主要是皮 脂系污垢，其次是皮肤脱落的蛋白质系污垢以及皮肤老 化物，汗腺分泌物等

皮脂腺分泌的皮脂以薄膜形式覆盖在皮肤表面,可 维持皮肤角质的柔软,防止异物通过皮肤侵入人体内。 在吸附于皮肤细胞或皮肤上的脂肪酶的作用下,皮肤中 的甘油酯和蜡脂发生水解生成脂肪酸(其中50%为不饱 和脂肪酸)。当皮脂膜与汗腺分泌出的汗液混合时可形 成油包水型(w0)或水包油型(o/w)的乳状液,它们 很容易被衣物吸收,而其中不饱和酸易氧化聚合而使衣 物泛黄。皮脂系污垢中还有石蜡烃、角鲨烯,其中角鲨 烯是由皮脂在酶的作用下生成的

皮脂腺分泌的皮脂以薄膜形式覆盖在皮肤表面，可 维持皮肤角质的柔软，防止异物通过皮肤侵入人体内。 在吸附于皮肤细胞或皮肤上的脂肪酶的作用下，皮肤中 的甘油酯和蜡脂发生水解生成脂肪酸（其中50％为不饱 和脂肪酸）。当皮脂膜与汗腺分泌出的汗液混合时可形 成油包水型（w/o）或水包油型（o/w）的乳状液，它们 很容易被衣物吸收，而其中不饱和酸易氧化聚合而使衣 物泛黄。皮脂系污垢中还有石蜡烃、角鲨烯，其中角鲨 烯是由皮脂在酶的作用下生成的

皮肤老化物是由于皮肤细胞的老化、脱落而形成的。 脱落细胞中含有胡萝卜素、氧血红蛋白、黑色素等各种 色素,因此当脱落细胞与皮脂及外界污垢粒子混在一起 粘附在衣物上时,就会形成着色污垢 皮肤分泌物主要是汗腺的分泌物,汗液中水分占99, 蒸发残留物占1%。汗液原本无臭味,但当汗液中有机 物受微生物作用分解生成低碳脂肪酸时,则发出特有的 臭味。附着在衣物上来自人体的油性污垢列于表6-1, 人体不同部位的表皮角质污垢中氨基酸的分布列于 表

皮肤老化物是由于皮肤细胞的老化、脱落而形成的。 脱落细胞中含有胡萝卜素、氧血红蛋白、黑色素等各种 色素，因此当脱落细胞与皮脂及外界污垢粒子混在一起 粘附在衣物上时，就会形成着色污垢。 皮肤分泌物主要是汗腺的分泌物，汗液中水分占99％， 蒸发残留物占1％。汗液原本无臭味，但当汗液中有机 物受微生物作用分解生成低碳脂肪酸时，则发出特有的 臭味。附着在衣物上来自人体的油性污垢列于表6－1， 人体不同部位的表皮角质污垢中氨基酸的分布列于 表

污垢乙醚萃取物 组成(%) 烃类 2.1 角鲨烃 10.1 胆甾醇酯和其它甾醇酯 2.1 蜡类 21.0 三甘油酯 23.0 二甘油酯 2.3 单甘油酯 2.8 游离脂肪酸 30.2 游离醇 0.9 胆甾醇和其它醇类 未定性物 3.4 乙醚萃取后的苯/乙醚(80/20,v/)的萃取物组成(% 尿素 48.5 脱落物和其它有机化合物 515

污垢乙醚萃取物 组成(％) 烃类 角鲨烃 胆甾醇酯和其它甾醇酯 蜡类 三甘油酯 二甘油酯 单甘油酯 游离脂肪酸 游离醇 胆甾醇和其它醇类 未定性物 2.1 10.1 2.1 21.0 23.0 2.3 2.8 30.2 0.9 1.5 3.4 乙醚萃取后的苯/乙醚（80/20,v/v）的萃取物 组成（％） 尿素 48.5 脱落物和其它有机化合物 51.5

表6-2人体不同部位角质层污垢中氨基酸的成分/% 表皮角质层污垢 氨基酸种类皮肤蛋白质 颈部背部腕部足跟部 中性氨基酸 45.47 40.874209 42. 43.15 酸性氨基酸 21.08 2025218720.5322.57 碱性氨基酸 9.22 17991535 149413.20 氧代氨基酸 21.06 18.7418.53 19141889 含硫氨基酸 3.17 2.15 2.16 2.90

表6－2 人体不同部位角质层污垢中氨基酸的成分 / ％ 氨基酸种类 皮肤蛋白质 表皮角质层污垢 颈部 背部 腕部 足跟部 中性氨基酸 45.47 40.87 42.09 42.49 43.15 酸性氨基酸 21.08 20.25 21.87 20.53 22.57 碱性氨基酸 9.22 17.99 15.35 14.94 13.20 氧代氨基酸 21.06 18.74 18.53 19.14 18.89 含硫氨基酸 3.17 2.15 2.16 2.90 2.19

1.2固体污垢 固体污垢是悬浮于大气中的尘埃如煤烟、灰尘、泥 土、砂、水泥、石灰以及铁锈等。这类污垢通常以小质 点形式通过范德华分子间作用力粘附在衣物表面,当它 们与油脂、水混在一起时,则其粘附能力增强,而当这 来污垢的粒径小于10m时,则可进入纤维内部,变得 难以除去,特别是粒径为2um~0.2μm的微细粘土的去 除变得极为困难

1.2 固体污垢 固体污垢是悬浮于大气中的尘埃如煤烟、灰尘、泥 土、砂、水泥、石灰以及铁锈等。这类污垢通常以小质 点形式通过范德华分子间作用力粘附在衣物表面，当它 们与油脂、水混在一起时，则其粘附能力增强，而当这 来污垢的粒径小于10m时，则可进入纤维内部，变得 难以除去，特别是粒径为2m～0.2m的微细粘土的去 除变得极为困难

表6-3固体颗粒污垢的组成 道路污垢 汽车行驶时的后尘 种类 组成(%) 种类 组成(%) 腐蚀土 35 氧化硅 63 水泥 15 氧化铝 13 氧化硅 15 氧化铁 粘土 15 氧化钙 8—3 动物胶 15 氧化镁 碳黑 3.5 氧化钛 盐类 1.5 其它 氧化铁 15 油 9.75

表6－3 固体颗粒污垢的组成 道路污垢 汽车行驶时的后尘 种类 组成（％） 种类 组成（％） 腐蚀土 35 氧化硅 63 水泥 15 氧化铝 13 氧化硅 15 氧化铁 8 粘土 15 氧化钙 3 动物胶 15 氧化镁 2 碳黑 3.5 氧化钛 1 盐类 1.5 其它 1 氧化铁 15 油 9.75

趣题讨论6-1:人为什么要洗澡? 人要洗澡与发汗产生的污垢有关。内衣吸收了汗液汗液 成尿液相似),其水肪、尿素和盐分,形成汗垢。衣服领子 袖口、袜子上的污泥,约含10~30%的蛋白质;内裤,小 孩的尿布除污垢外还沾了粪便和血渍,其蛋白质及血素含 量更高。这些污垢中的蛋白质是霉菌的极好养料,它们发 生酵解和酸败使人体发臭;汗垢会堵塞皮肤各腺口,阻碍 了汗液及脂质的蒸发,使毛囊发炎,从而引起多种皮肤疾 病,如头癣、毛囊炎等。通过洗澡可改善人体血液循环, 使淋巴液组织液处于活跃状态,可增强机体抵抗力。洗澡 出汗有助于医治感冒这类与散热阻碍有关的疾病。洗澡 还可消除疲劳,使人心情舒畅

趣题讨论6-1：人为什么要洗澡？ 人要洗澡与发汗产生的污垢有关。内衣吸收了汗液(汗液 成尿液相似),其水肪、尿素和盐分, 形成汗垢。衣服领子、 袖口、袜子上的污泥, 约含10～30％的蛋白质；内裤, 小 孩的尿布除污垢外还沾了粪便和血渍, 其蛋白质及血素含 量更高。这些污垢中的蛋白质是霉菌的极好养料, 它们发 生酵解和酸败使人体发臭; 汗垢会堵塞皮肤各腺口, 阻碍 了汗液及脂质的蒸发, 使毛囊发炎, 从而引起多种皮肤疾 病, 如头癣、毛囊炎等。通过洗澡可改善人体血液循环, 使淋巴液组织液处于活跃状态, 可增强机体抵抗力。洗澡 出汗有助于医治感冒这类与散热阻碍有关的疾病。洗澡 还可消除疲劳, 使人心情舒畅